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Propriétés électroniques de molécules photo-excitées sur surface

publié le

Responsable du Stage/Thèse : Jérôme Lagoute
E-mail : jerome.lagoute@univ-paris-diderot.fr
Téléphone : 01.57.27.62.99
Financement : OUI
Type de financement : Contrat Européen
Techniques utilisées : microscopie/spectroscopie à effet tunnel, ultra-vide

L’objectif des nanosciences est d’explorer comprendre et contrôler la matière à l’échelle atomique, afin de concevoir et fabriquer des nano-objets avec différentes fonctionnalités. Dans ce cadre, le contrôle de l’état (charge, spin, conformation) d’une molécule sur une surface est un défi à relever pour comprendre la physique à l’échelle du nanomètre et envisager de nouvelles fonctionnalités pour l’électronique moléculaire, la spintronique moléculaire, l’énergie ou la catalyse.
La microscopie à effet tunnel (STM) est l’outil idéal pour mesurer et manipuler à l’échelle atomique les propriétés électroniques des nano-objets tels que des molécules individuelles. La démonstration récente de réalisation d’un rotor moléculaire par manipulation d’atome et molécule illustre ces possibilités [1]. Le contrôle de l’état d’une molécule peut également être réalisé par des stimuli extérieurs (lumière, tension de grille). L’objectif de ce stage sera d’étudier par microscopie/spectroscopie à effet tunnel (STM/STS) la photoactivation de molécules (par exemple des porphyrines) sur une surface. Le but est de mesurer comment l’illumination par la lumière peut modifier le spectre électronique l’état de charge ou spin et la conformation d’une molécule physisorbée. La commutation d’états électroniques d’une molécule par la lumière peut être mise à profit dans des dispositifs de transport. Un développement original envisagé est de combiner transport et mesure STM sur un même échantillon. La mise en place de ce nouveau type de mesure sera envisagée lors du stage et pourra être poursuivie dans le cadre d’une thèse.

[1] V. D. Pham et al., ACS Nano, (2017) doi : 10.1021/acsnano.7b05235 (2017)

Stage/Thèse : Propriétés électroniques de molécules photo-excitées sur surface